短波通信组网技术
短波通信
短波通信一.概念简介短波通信(Short-wave Comunication)是无线电通信的一种.波长在50米～10米之间，频率范围6MHZ～30MHZ.发射电波要经电离层的反射才能到达接收设备，通信距离较远，是远程通信的主要手段.由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响，所以短波通信的稳定性较差，噪声较大.目前，它广泛应用于电报、电话、低速传真通信和广播等方面.尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘汰，还在快速发展.1.无线电波传播无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现.无线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁波.根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段，其中：超长波的波长为100,000米~10,000米，频率3~30千赫；长波的波长为10,000米~1,000米，频率30~300千赫；中波的波长为1,000米~100米，频率300千赫~1.6兆赫；短波的波长为100米~10米，频率为1.6~30兆赫；超短波的波长为10米~1毫米，频率为30~300,000兆赫（注：波长在1米以下的超短波又f=称为微波）.频率与波长的关系为：λ/c电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中，由于反射、折射、散射及绕射，其传播方向经历各种变化，由于扩散和媒介质的吸收，其场强不断减弱.为使接收点有足够的场强，必须掌握电波传播的途径、特点和规律，才能达到良好的通信效果.常见的传播方式有：(1)地波（地表面波）传播沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波，一般<2MHz.地波的传播途径主要取决于地面的电特性.地波在传播过程中，由于能量逐渐被大地吸收，很快减弱（波长越短，减弱越快），因而传播距离不远.但地波不受气候影响，信号稳定、吸收小、可靠性高.超长波、长波、中波无线电信号，都是利用地波传播的.短波近距离通信也利用地波传播.(2)天波传播天波是由天线向高空辐射的电磁波遇到大气电离层折射后返回地面的无线电波，一般2 MHz－30MHz.电离层只对短波波段的电磁波产生反射作用，因此天波传播主要用于短波远距离通信及长中波广播.(3)直射波传播直射波又称为空间波，是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波，一般>30MHz.直射波传播距离一般限于视距范围.在传播过程中，它的强度衰减较慢，超短波、微波中继通信、蜂窝通信、电视、雷达、卫星通信与广播就是利用直射波传播的.在地面进行直射波通信，其接收点的场强由两路组成：一路由发射天线直达接收天线，另一路由地面反射后到达接收天线，如果天线高度和方向架设不当，容易造成相互干扰（例如电视的重影）.限制直射波通信距离的因素主要是地球表面弧度和山地、楼房等障碍物，因此超短波和微波天线要求尽量高架.(4)散射传播散射传播是由天线辐射出去的电磁波，投射到低空大气层或电离层中不均匀介质时，利用对流层、电离层、流星余迹等不均匀体对电磁波的散射来实现“超视距传播”，其中一部份到达接收点.散射传播用于超短波（米波）和微波的远距离通信，通信距离远，但是效率低，不易操作，使用并不广泛.2.电离层的作用电离层对短波通信起着主要作用，因此是我们研究的重点.电离层是指从距地面大约60公里到2000公里处于电离状态的高空大气层.上疏下密的高空大气层，在太阳紫外线、太阳日冕的软X射线和太阳表面喷出的微粒流作用下，大气气体分子或原子中的电子分裂出来，形成离子和自由电子，这个过程叫电离.产生电离的大气层称为电离层.电离层分为D、E、F1、F2四层.D层高度60~90公里，白天可反射2~9MHz的频率.E层高度85~150公里，这一层对短波的反射作用较小.F层对短波的反射作用最大，分为F1和F2两层.F1层高度150~200公里，只在日间起作用，F2层高度大于200公里，是F 层的主体，日间夜间都支持短波传播.电离层的浓度对工作频率的影响很大，浓度高时反射的频率高，浓度低时反射的频率低.电离的浓度以单位体积的自由电子数（即电密度）来表示.电离层的高度和浓度随地区、季节、时间、太阳黑子活动等因素的变化而变化，这决定了短波通信的频率也必须随之改变.3.短波传播途径(1)短波通信的传播方式电离层最高可反射40MHz的频率，最低可反射1.5MHz的频率.根据这一特性，短波工作频段被确定为1.6MHz - 30MHz.所以根据无线电波传播的分类可知短波的基本传播途径有两个：一个是地波，一个是天波.如前所述，地波沿地球表面传播，其传播距离取决于地表介质特性.海面介质的电导特性对于电波传播最为有利，短波地波信号可以沿海面传播1000公里左右；陆地表面介质电导特性差，对电波衰耗大，而且不同的陆地表面介质对电波的衰耗程度不一样（潮湿土壤地面衰耗小，干燥沙石地面衰耗大）.短波信号沿地面最多只能传播几十公里.地波传播不需要经常改变工作频率，但要考虑障碍物的阻挡，这与天波传播是不同的.短波的主要传播途径是天波.短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以反射多次，因而传播距离很远（几百至上万公里），而且不受地面障碍物阻挡.但天波是很不稳定的.在天波传播过程中，路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素，都会造成信号的弱化和畸变，影响短波通信的效果.(2)短波通信的调制方式在无线电通信中，传送信息的载体是特定频率的载波（也称为主频）.那么信息又是如何放到载波上的呢？这就引出了“调制”的概念.调制就是将信息的动态波形通过一定形式加到载波上发送出去，接收台收到被调制的载频信后，再还原信息.调制分为幅度调制（简称“调幅”）、频率调制（简称“调频”）、相位调制（简称“调相”）三种.中波、短波一般采用调幅方式，超短波一般采用调频方式.根据国际协议，短波通信必须使用单边带调幅方式（SSB），只有短波广播节目可以使用双边带调幅方式（AM）.因此，国内外使用的短波电台都是单边带电台.单边带的优点是：①提高了频谱利用率，减少信道拥挤；②节省发射功率约四分之三；③减少信道互扰；④抗选择性衰落能力强.二.短波通信优缺点及关键技术1.优点：①.短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段，一但发生战争或灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击.无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比；②.在山区、戈壁、海洋等地区，超短波覆盖不到，主要依靠短波；③与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低.2.缺点：①.可供使用的频段窄，通信容量小国际规定每个短波电台占用3.7KHZ的频段宽度，而整个波段的频带宽度才28.5MHZ,为了避免相互间的干扰，全球只有7700多个可用短波信道，每个信道3.7KHZ的现有带宽大幅制约了提高信道容量和数据传输速率.②.信道差短波的基本传播途径有两个：一个是地波，一个是天波.地波沿地球表面传播，其传播距离取决于地表介质特性.海面介质的电导特性对于电波传播最为有利，短波地波信号可以沿海面传播1000公里左右；陆地表面介质电导特性差，对电波衰耗大，而且不同的陆地表面介质对电波的衰耗程度不一样（潮湿土壤地面衰耗小，干燥沙石地面衰耗大）.短波信号沿地面最多只能传播几十公里.地波传播不需要经常改变工作频率，但要考虑障碍物的阻挡，这与天波传播是不同的.由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响，所以短波通信的性较差，噪声较大.短波的主要传播途径是天波.短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以反射多次，因而传播距离很远（几百至上万公里），而且不受地面障碍物阻挡.但天波是很不稳定的.在天波传播过程中，路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素，都会造成信号的弱化和畸变，影响短波通信的效果.③.大气和工业无线电噪声干扰严重工业电磁辐射的无线电噪声干扰在短波频段的平均强度很高，此外，大气无线电噪声和无线电台间的干扰，尤其是脉冲型突发噪声，使短波通信的质量深受影响，常会使数据传输发生严重错误，影响通信质量.3.关键技术：⑴短波自适应通信技术现代短波通信的重要特征之一是自适应通信技术.其由来可追溯到1979年，在美国原子弹防御研究所的主持下，对遭受原子弹袭击后果用何种通信手段能迅速地恢复通信联络的问题进行了研究，于I980年l2月提出了关于短波自适应自动无线电的报告.在报告中明确提出：最有希望的解决办法，是采用价格不高的、能自动寻找优质信道的短波自适应收发信机.这种低价格设备能提供从视距到几千公里的范围内，不需要中继的通信能力.报告中还指出：今后的短波通信将越来越多的采用自适应技术，即利用收端接收的误差信号为准则，通过某种途径，对系统结构和参数进行自动调整，使系统具有适应通信条件变化的能力，经常处于最佳工作状态.通信条件包括传播条件、大气噪声、人为干扰(有意的或无意的)和敌人的窃听、被传输信息的形式等都可归纳到通信条件中去.因此，从广义上讲，短波自适应通信技术包括：自适应实时选频、自适应调制解调、自适应零位天线、自适应均衡、自适应编码自适应功率控制、传输速率的自适应、自动重发请求、自动同步等.说到底这种短波通信的自适应，就是短波信道(属变参信道、电波在传播过程中会产生多径效应、衰落多普勒频移等，将严重影响短波通信的质量和可靠性)的自适应，其核心是各种各样的自适应技术都要能实时她、照佳地匹配于肘、频、空域都在动态变化着的短波信道的传播特性，即它们要从不同的侧面各自努力做到足够迅速地自适应于信道各种参数的动态变化.下面简单介绍一下这些技术的发展概况.①.自适应实时选频技术由于信道的主要参数都与频率密切相关，所以通信频率的选择对提高通信质量起者决定性作用．因此，自适应实时选频在所有自适应方法中是最本质也最有效.目前广泛应用的这种短波自适应选频系统分为自适应频率管理系统和频率自适应系统两种.前者能够在很的时间内对短波全频段进行快速扫描和探测，不断预报各频率的可用情况(选频)，但不能使通信系统跟踪信道媒质的短期变化.后者是融探测与通信为一体的系统，包括自适应探测技术、全频段谱被占用或受干扰的监测技术、预置信道上的选频技术、线路质量分析技术(ALQA)、自动链路建立技术(ALE)和快速换频技术，使系统的自适应能力达到了一个新的水平.②.自适应调制解调技术众所周知，由于数字通信具有抗干扰能力强、易于加密和纠错、提高传输速率、增加系统容量等优点，电路结构便于集成化、又通用化，是现化通信的发展方向.语音、数据和图象等信息已经或即将使用数字化信号，而且都是相似的二进制数字信号，完全可以综台起来进行传输和交换以提高效率.因此，短波通信也将由过去传输模拟信息为主转向传输数字信息为主.这样就要求有计划、有步骤地改造现有短波通信网，并积极研制高性能的调制解调数传机.近年来，开发的并行高速调制解调器的特点，一是采用了前向误差控制(FEC)、分集多普勒频偏校正和数字信号处理等综台技术，提高了抗干扰能力；二是采用了高速数字信号处理器(如TMs320)和微处理器等，因而使并行高速调制解调器的性能有了很大的提高.从80年代以来又出现了自适应串行调制解调技术，现在技术上已基本成熟，在性能、复杂性和成本上已达到实际应用水平，如美国Harm公司的Modem5254和5254 法国TRT公司的MDM12／24等都是串行体制的短波高速调制解调器.目前，它们又分为以自适应均衡为主体的和以最大似然检测(MLSE)为核心的串行短波高速调制解调器.前者目前研究最多，产品也是最多的一种；后者以最大似然检测为核心的串行短波高速调制解调器，性能最优，但由于运算量和所需存储量都很大，目前产品较少；还有以自适应均衡和以MLSE相组合构成的串行短波高速调制解调器，目前它虽处于理论研究阶段，但很有可能成为今后串行短波高速调制解调器发展的方向.串行体制和并行体制相比具有很大的优越性，首先串行体制提高数传速率的潜力很大，使频谱利用率比并行制高；其次串行体制对选择性衰落不敏感，而且它是目前最好型式的抗多径干扰体制；再其次，串行体制峰值功率和平均功率的比值小，允许单边带发射机有一定的幅度非线性失真；最后从效果上来比，在同样误码率情况下，串行体制的调制解制器比并行的可通率高20～40％，若固定可通率，对误码率进行测试，串行调制解调器比并行体制低得多.所谓自适应调翩解调技术，就是根据信道当前的特点来改变调制解调方式；或自适应地根据／Ⅳ改变各种滤波算法，根据多径时延长短来升降数据率，根据带内的窄带干扰改变当前的调制频率等．③.自适应零位天线技术自适应零位天线技术就是对所收到的信号进行实时处理，并且实时地调节天线阵元的相位，改变天线的方向图，以强化信号、抑翩干扰．用这种方法来对抗各种各样有意或无意的干扰可得到10～20dB信噪比的改善；若对抗瞄准式干扰可得到30～60 dB信噪比的改善．目前，采用自适应零位天线阵作为接收天线，已成为抗干扰的有效手段之一④.自适应均衡技术自适应均衡技术是短波信道实现串行体制数据传输方式之一的关键技术.它包括自适应信道均衡的误差准则、各种自适应均衡算法[平方根卡尔曼算法、快速横向滤波(FTF )算法、最小平方格型算法等等，它们各具优缺点，可视实际情况予以选用，自适应均衡器结构及其实现技术等.目前技术已趋成熟，适应于短波信道的自适应均衡器，其均衡精度高、稳定性能好，收敛速度已可以达到或基本达到跟踪信道时变特性的目的.⑤.自适应编码技术自适应编码技术包含自适应信源编码技术和自适应信道编码技术.信源编码是指将任意信源有效地转换为数字信息的方法，根据不同的信道条件采用不同的信源编码法.当信道噪声大时，可采用相关编码再增加多余度保护，当信道误码率高到一定程度时，可从标准速率降速使用，信息就容易通过信道.自适应信道编码技术则足指信源数据在进人调制之前所10 量级的实用要需的全部数字处理，它必须与当前信道条件相匹配.为使信道误码率达到5求，通常采用前向纠错(FEC)及反馈应答(ARQ)两大类型的差错控制技术，其编码多为线性分组码或扩展卷积码．在FEC法中，采用依信道参数而变的编码和不同的码长，在可靠保护信码的前提下减小多余度；在ARQ法中，根据信道条件的好坏，改变数据分组的长短，使重发的数据量尽可能小.近年来又出现了分组码软判译码的方法，使纠错码的潜力得到更充分的发挥.⑥.自适应功率控制技术接收端对所收得的信号大小产生一个控制指令，并通过反馈信道传输到发送端，对发射机输出功率进行自动控制，以保证通信质量和可靠性.⑦.传输速率的自适应技术通常当工作频率选定后，在允许的误码率条件下，应选择尽可能高的传输速率.实际上这完全由信道传播特性的好坏来决定，当信道传播特性良好时，可用较高的数据速率发送信息，而当信道特性恶化时，则降低传输速率，使系统的误码率满足规定的要求.此技术的关键是解决实时信道估值和实施收发两端同步变速问题.采用自动重发请求(ARQ)技术，除可纠错外，也是属于传输速率自适应的范围，它可以根据请求重发次数来提高、减慢或保持传输速率.上述各种短波自适应通信技术，都是为着迅速适应信道参数的变化，通过有效利用高频频谱来实现高质量、高效率和高可靠的通信目的.⑵短波通信抗干扰技术由于电子对抗技术的发展，现代短波通信必须寻找新的抗干扰技术来增强抗干扰能力.目前在短波通信中，抗干扰能力较强的技术有突发数据通信技术、扩频跳频技术、分集技术和前面介绍的自适应技术等.突发数据通信就是将信息压缩存储后，在某一瞬间突然发送出去，具有随机性和短暂性.信息的每次发送时间短，频率更换频繁，因此有防截收的作用.目前先进的现代短波通信系统(如西德的CHX一200、HF一850；以色列PRC一174电台配置了TMD一326型突发通信终端；美国RF-5000；法国TR0743小型轻便式突发终端)都具有此种功能.扩频跳频技术则是将频谱展宽，让信号能量分散，使具有防探测，防截收的功能.目前短波跳额的典型值是每秒几跳到每秒几十跳，如西德的CHX一200；英国的PRC一150；美国RF一5000和美军舰载高频系统7680等都只实现了每秒几十跳.分集技术则是根据短波信道的具体情况，自适应地从空间、时间、频率、极化、角度和路由等分集技术中选用一种或多重组合技术，以提高信噪比，降低误码率，达到高质量高可靠通信的目的.⑶短波通信组网技术组网可使军用短波通信用户整体的通信效率及灵活性增加，并且是保证.不问断的必要条件.目前国外的短波通信网主要有两种类型：一种是具有主控节点的、集中控制结构的短波自动控制系统，简称集中控制系统；另一种是网结构具有灵活分布的、自适应、自组织网络，简称自组织、自适应网络.集中控制系统主要根据短波通信的特点，采用的是一般的组网技术，如自动信道检测，有线无线转接，自动链路建立，数据编码保护等，这种类型有代表性的如加拿大的RACE无线电话系统；西德RS公司的自动控制短波无线电通信系统；日本高频无线电话电路的数字传辖系统；美国海军的岸舰高频网络等.另一种，自组织、自适应网络的概念，是80年代初期为了适应现代战场抗毁要求而提出的抗毁性结构网.它能够自动地组织和自动地适应由于网络拓扑变化而引起的接续变化的网络.这种网络的生存能力及抗干扰能力都很强.美国海军研究实验室和海军研究办公室支持开发的特混舰队内部短波通信网HF—ITF就是这种可自组筝{的抗毁高频移动无线分组网.它有几十至一百个节点，工作频率2～30 MHz，链路通信距离5D～l 000 km.它采用动态的单跳连接多群结构，网络中分频段建网，能提高抗干扰能力，也有益于系统的抗毁.总之，一般的点对点通信，已远远满足不了用户的要求，必须发展自适应路由组网技术.三．短波通信发展现状短波信道的时变性，使得高效的短波通信系统必须用上信道探测快速选频技术.在国外，本世纪60～70年代产品大多属于独立的信道探测系统，如l968年美国国防部委托斯坦福研究所研制的CURTS系统(公共用户无线电传输探测系统，简称自动选频和预报系统).它被应用于自动选频和预报中，预报出发点是基于信号能量干扰噪声多径展宽、多普勒展宽和空分集天线的相关性五个信道参数的实时测量.该系统适用于战略通信干线或通信网络的使用，每隔1O分钟为用户提供一张台有通信质量等级的频率表.被美军用作战略频率管理系统.利用10 ，实际机电该系统进行短波数据通信时，在90％的时间里，误码率可保持或低于5线路中断时间减少20％～40％，在进行2400 baud数据传输试验时(与不使用该系统进行较)，数据丢失率减少65％.但该系统所占频谱宽，所需发射功率大，系统时间同步精度要求高，设备复杂而庞大，造价高昂.在本世纪70年代初，美国Barry公司研制的Chirp系统，于1976年发展成为美军第一代战术频率管理系统，AN／TRQ一35(V)系统，其性能是能发送Chirp探测信号，完成2～30MHz(或2～16MHz)多参数信号估算，能显示五个级共等8个优选工作频率，抗干扰能力强，易于组网，电磁兼容性好，具有检测功能，可使短波通信的质量和可靠性(与不使用该系统的一般通信进行比较)提高1O～l000倍.它的研制成功，曾让人们惊呼.短波通信已进人了新纪元，现已装备了美海、陆、空军和海军陆战队，以及世界上20多个国家军队．美陆军还计划配备第二代频率管理系统AN／TRQ一42(V)，它们都属于扫频制，需时较长，不能实时选频.属于此种类型的还有加拿大Hermes公司为其海军研制的CHEC(信道估算和呼叫)系统．它在信道估算中，主要根据信噪比作最佳频率鉴别，没有考虑多径传播的因素，因而所选频率对于传输数据信号并不一定是最佳的.另外，该系统只适用于单工方式工作的通信线路.本世纪80年代以来，不少国家加速了对短波通信的研究与开发，并陆续推出了一些性能优良的设备和系统，其共性是容高频探测与通信为一体的综合系统，例如美国洛克伟尔--科里斯国际有限公司注册商标为SELSCAN 和ALQA的系统．前者含义为选择性呼叫与巡回检测为80年代初期产品，后者指.先进的线路质量分析器(ALQA) 为80年代中期产品，具有收发信机用快速自动调谐：发<1 s，收<10 ms，并且率先采用先进线路质量分析器，具有自动信道选择，信道自动建立，选呼和信道自动切换等功能，实现了高频探测与通信的综合，但由于该系统取样时间长度为9～26 s，因此信道参数测定(信号噪声谱密度比衰落深度、衰落功率谱、频率偏离的平均值和均方根值，噪声(干扰)的时间、频率和幅度的统计特性、谐波失真)需耗费散分钟的时间．该系统的代表产品有HF一80，AN／ARC一190(V)、AN／GRC一193A，AN／GRC一213等型电台．另外，美国Harris公司1985年推出AUTOLINK 即自动高频信道选频机，典型产品有RF一71∞、RF一7166和RF一7200等系统．其特点有HF线路的全自动建立、最佳信道选择、线路质量分析LQA、可预置信道检、选择性呼叫(群呼、广呼、单点呼叫)、微处理器控制、繁忙信道探测等，其中线路质量分析提供四项功能，即信噪比测试、6～l0个站的测试、点对点质量测试和网络质量测试.属于这种探测与通信综台的系统还有美国的Sunair公司推出的SC—l0系统(具有自动实时频率管理、自动建立线路、自动LQA、选择呼叫等功能)，西德Siemens公司推出的CHX一200系统，常简称智能化HF通信系统(具有32- 320个频率的自动信道选择，99个地址的选呼、数据保护、跳频和突发长度为230ms的突发传输和。
短波通信组网与数字短波组网关键技术
短波通信组网与数字短波组网关键技术【摘要】短波通信是一种重要的通信方式，其组网技术对通信质量和效率起着至关重要的作用。
本文从短波通信组网与数字短波组网关键技术的重要性入手，深入探讨了短波通信组网关键技术和数字短波通信组网关键技术。
通过比较两者的特点和应用，分析了在实际应用中所面临的挑战及解决问题的方案。
最后提出了发展短波通信组网与数字短波组网的建议，并展望了未来的发展趋势。
本文旨在为短波通信组网与数字短波组网技术的研究和应用提供参考，促进其在通信领域的进一步发展和应用。
【关键词】短波通信组网，数字短波组网，关键技术，重要性，详解，介绍，比较，实际应用，挑战，问题，发展建议，发展趋势。
1. 引言1.1 短波通信组网与数字短波组网关键技术的重要性短波通信组网技术是指通过将多个短波通信设备连接在一起，形成一个网络，实现设备之间的通信和数据交换。
这种组网模式能够提高通信效率，加强通信距离和覆盖范围，实现多设备协同工作，为用户提供更加稳定和可靠的通信服务。
短波通信组网技术对于提高通信质量和用户体验具有重要意义。
数字短波通信组网技术则是将数字化技术应用到短波通信中，通过数字信号处理和调制解调等技术手段，提高通信信号的质量和稳定性，实现更高效率的数据传输和通信连接。
数字化技术的应用能够大大提升通信系统的性能指标，为用户提供更加高速和高品质的通信服务。
短波通信组网与数字短波组网关键技术的重要性在于它们能够促进短波通信技术的发展和完善，提高通信系统的性能和稳定性，满足日益增长的通信需求，促进通信技术的创新和进步。
通过不断深入研究和应用这些关键技术，我们能够更好地利用短波通信技术，推动通信行业的发展，为社会和经济发展作出更大的贡献。
2. 正文2.1 短波通信组网关键技术详解短波通信组网是通过利用短波无线电波进行跨国或远距离通信的技术。
在短波通信组网中，关键技术包括频率规划、频点管理、接收机灵敏度、发射机功率调整等。
浅析基于IP技术的短波通信组网实现
浅析基于IP技术的短波通信组网实现郭奇锋【摘要】HF communication with its communication distance, it is difficult to completely destroy, easy maintenance and other characteristics, has been widely used in China and other countries in the world communication field. But in the use process, HF communication is still exists for the problem using the narrow frequency band, the communication capacity is small, the channel quality is susceptible to electromagnetic interference and single business etc.. With the development of information technology and mature, the use of IP technology, HF communication can build a normal operation of the information transmission and exchange platform, formed "to network" security, "to network" blind compensation, multi point large range with in the shortwave communication network access.%短波通信以其通信距离远、难以彻底摧毁、便于维护等特点，在我国以及世界各国通信领域得到了广泛应用。
短波通信组网与数字短波组网关键技术
短波通信组网与数字短波组网关键技术一、短波通信组网技术1.1 短波频谱利用技术由于短波频段在无线电频谱中具有很好的穿透能力和长距离传输能力，因此在远距离通信和覆盖范围广泛的通信中具有独特的优势。
短波频段的频谱资源有限，如何更有效地利用有限的频谱资源成为短波通信组网的关键技术之一。
在现有的短波通信系统中，可以采用频率复用技术、波束赋形技术等手段来提高频谱利用效率，同时需要结合智能无线电和软件无线电等新技术，实现频谱资源的动态共享和优化配置，从而提高短波通信的频谱利用效率。
1.2 短波调制解调技术短波通信系统中，调制技术和解调技术对通信性能有着直接的影响。
传统的调制技术主要包括幅度调制、频率调制和相位调制等，而在数字短波通信系统中，则需要采用高效的数字调制技术，例如M-ary调制技术、相位调制技术、频率调制技术等，以提高数据传输速率和频谱利用效率。
需要采用自适应调制技术和自适应解调技术，根据信道条件和通信要求自动调整调制方式和解调方式，以获得更好的通信性能。
1.3 短波网络组网技术在军事通信、紧急通信等领域，通常需要建立复杂的短波通信网络，以满足多用户多任务的通信需求。
在短波通信组网技术中，需要考虑网络拓扑结构、路由选择、资源分配、连接管理等诸多方面，以实现通信系统的高效组网和灵活调度。
在数字短波通信系统中，可以采用分组交换技术和分布式路由技术，实现多节点之间的快速数据传输和灵活连接，同时需要考虑网络安全、抗干扰、抗堵塞等问题，以保障通信系统的稳定性和可靠性。
1.4 短波通信安全技术短波通信系统中，通信安全是至关重要的。
在复杂的电磁环境下，短波通信系统容易受到干扰和截获，因此需要采取一系列的通信安全技术来保障通信的机密性、完整性和可用性。
在数字短波通信系统中，可以采用分组加密技术、认证技术、密钥管理技术等手段来保障通信的安全性，同时需要考虑电磁环境下的抗干扰和抗恶劣天气影响的安全性设计，以确保通信系统在各种复杂环境下都能够正常工作。
短波通信组网技术
Ｔ
Ｒ
频， 提 高信 息 传 输 的 可 靠 性 与 有 效 性 ， 增 强 系统 与 设备 的 自动 件 下 ． 确保 传输速率更快 ． 较 小 的 时 隙就 可 以适 应 宽 带 传 输 。
化、 智能化 ， 以 及 综 合 业 务 能 力 。 目前 ， 短 波 通信 逐 渐 向数 字
这 个 时 隙 的划 分 需 要 重 新 规 划 ． 先进 行 预 测 ， 再 对 其 进 行 仿 真
化、 网络 化 的 第三 代 通 信装 备 的过 滤 。 第三 代 短 波 通 信 不 同于 第二 代 短 波 通信 ， 它 包含 多种 先 进 的 技 术 ， 比 如 第 三代 自动 链
所有这些都表明 ， 短 波通信 与其他 信息技 术一样 ． 进入 了快速
发 展 时期 ， 成 为信 息社 会 的重 要 技 术 支撑 手段 。 短 波 自适 应 通
Ｔ
信 具 有 非 常广 阔的 发 展 前 景 在 装 备 体 制 上 ， 短 波 通 信 不 断 地 融入 电子 、 信 息技 术 等 先 进技 术 ． 加 强 对短 波 通 信信 道 和 终 端 设 备 的 改造 ， 正 逐 步 实现 向 数 字 高 速 跳 频 抗 干 扰 体 制 的转 变 ．
脉 位调 制 Ｐ Ｐ Ｍ 调制 Ｐ ＣＭ 调制 Ｄ Ｍ． Ｃ ＶＳ Ｄ． Ｄ ＶＳ Ｄ 调 耕 ＤＰ Ｃ Ｍ。
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其 它 语 音 编 码 方 式 ＡＤ Ｐ ＣＭ． ＡＰ Ｃ Ｌ Ｐ Ｃ等
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低 速 数 字 电 话
４ 短波 自适应组网通信技术 的应用前景
短波通信组网与数字短波组网关键技术
短波通信组网与数字短波组网关键技术一、短波通信组网的技术原理短波通信组网是指通过短波无线电信号在多个通信终端之间建立通信连接，并实现数据传输和信息交换的一种通信网络技术。
其技术原理主要包括频率选择、调制解调、信道编解码、功率控制、多址接入、信号波束成形等方面。
频率选择：短波通信组网需要选择合适的频率资源来进行通信，以保证通信的稳定性和可靠性。
在频率选择过程中，需要考虑天波传播、多径传播、多径干扰等因素，通过频率规划和频率分配来避免频谱空洞和频谱冲突，提高频谱利用效率。
调制解调：在短波通信中，利用调制解调技术将原始数据信号转换为适合无线传输的调制信号进行发送，并在接收端通过解调技术将接收到的调制信号还原为原始数据信号。
常见的调制技术包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)等，在短波通信组网中根据不同的通信需求选择合适的调制方式。
信道编解码：短波通信组网中需要对数据进行编解码处理，以提高传输效率和抗干扰能力。
通过采用信道编码技术对数据进行冗余编码，可以提高数据传输的可靠性和纠错能力；而信道解码技术可以在数据接收端对经过编码加密处理的数据进行还原和解密。
功率控制：短波通信组网中需要合理控制发送端和接收端的发射功率，以保证通信的质量和效率。
合理的功率控制可以降低信号干扰和能耗，提高频谱利用效率，同时也有利于节省通信设备的电能消耗。
多址接入：在短波通信组网中，通过采用多址接入技术实现多个用户同时共享同一频率资源进行通信。
常见的多址接入技术包括频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)等，通过这些技术可以实现多用户同时进行通信而不相互干扰。
信号波束成形：为了提高短波通信组网的传输距离和通信质量，可以利用信号波束成形技术对发送信号进行指向性发射，在接收端利用信号波束成形技术对接收信号进行指向性接收，从而提高信号的接收灵敏度和抗干扰能力。
二、数字短波组网的技术原理数字短波组网是在传统短波通信技术基础上，引入数字信号处理、数字调制解调、分组交换、数据压缩等先进技术，实现短波通信的数字化、网络化和智能化，具有传输速率高、通信质量好、系统灵活等优势。
短波通信组网与数字短波组网关键技术
短波通信组网与数字短波组网关键技术随着信息化时代的到来，无线通信成为了重要的通信手段。
其中，短波通信作为无线电通信的一种形式，具有广泛的应用范围。
然而，传统的短波通信存在信道干扰、信号衰落、传输速率低等问题，影响了其通信质量和可靠性。
为了提高短波通信的性能，短波通信组网与数字短波组网技术应运而生。
本文将从短波通信组网和数字短波组网两个方面，介绍其关键技术。
一、短波通信组网技术短波通信组网是指通过节点之间的连接，实现设备之间的数据传输和通信。
对于传统短波通信而言，由于其频率带宽较窄、传输距离受限等原因，组网方式较为单一。
随着新技术的出现，短波通信组网技术不断更新。
下面将介绍一些当前短波通信组网技术的关键技术。
1.多径传输技术多径传输是指通过电磁波在不同路径上传输，从而实现信号传输的一种方式。
此技术的出现可以大幅改善短波通信的可靠性和传输效率。
在多径传输技术中，发送端发送的信号，会经过多个路径到达接收端。
接收端需要综合这些信号来重建原始信号，从而提高通信效率和质量。
2.自适应传输技术自适应传输技术是指根据信道状态和传输距离进行动态调整的传输技术。
该技术可以根据当前信道质量情况进行自适应的调整，包括带宽、功率、调制方式等。
在短波通信中，由于传播距离较远，信道状况变化较为剧烈，此技术可以大幅提高短波通信的可靠性和效率。
3.链路层方案技术链路层方案技术是一种基于链路层进行短波通信组网的技术。
包括链路层协议、路由协议等，用于实现设备之间的数据传输和通信。
此技术可以优化短波通信的网络管理和数据传输效率。
数字短波组网技术是一种将数字技术应用于短波通信中，以提高通信性能的技术。
目前数字短波组网技术已经成为了短波通信的发展趋势。
以下是当前数字短波组网技术的关键技术。
1.调制解调技术调制解调技术是指将数字信号转化为模拟信号以实现传输，以及将模拟信号转化为数字信号以实现解码的技术。
通过调制解调技术，数字信号可以被普遍采用于短波通信中，提高了其传输效率和可靠性。
短波通信组网技术及其方案实现分析
短波通信组网技术及其方案实现分析作者：晴天摘要本文通过分析短波通信网的自适应入网控制和频率优选等关键技术，旨在建立一种可靠的通信保障网络(短波通信网)。
分析建立的网络需求、网络构架和网络结构，该短波通信网络可以用于应急通信保障和局部短波网络建设的方案参考。
关键词：短波；系统；组成引言随着电子电路技术的不断发展，电子电路的高集成性能的发展，促进了短波通信的不断更新换代，短波技术被不断应用于新的领域。
信道技术领域而言，扩频、调频技术不断升级，进入了实用化的阶段；在终端技术上，可以实现16kbit/s-64kbit/s的传输速率。
数字化技术的发展，更促进了短波通信在局域网连接和宽带应用方面的发展。
同时，短波数字组网技术开始在短波通信方面进行实际应用。
因此，短波通信技术与其他信息技术一样，进入了快速、常态发展阶段。
数字短波组网关键技术自适应入网控制技术通过空域、时域相结合解决当前时段用户对基站的可通频率窗口的自动探测与评估。
通过各基站对短波用户的可通频段肉发送救助信息，协助短波用户自动选择高质量的救助信息、自动获得接入所用的通信频率。
很好的解决了长期困扰短波通信的三大难题。
网络采用短波频率优选通过对频率受影响因素的综合分析和计算，综合优选出恰当的通信频率并下发到各区域中也站；在网络运行过程中，各区域中也站可自动感知本地噪声与恶意干扰，并将接入用户的通信情况集中到网络管理中，供系统重新更新网络参数，有效对抗干扰。
组网技术方案系统需求分析在面对突发灾害或者常用通信手段所发挥的作用无效时，短波通信以其通信距离远、通信设备简单、抗干扰能力强等特点，可以作为保底的可靠通信方式，在联通网络中发挥巨大作用[1]。
而针对短波通信与实际通信需求不匹配的问题，规划建设新的短波通信系统非常重要，通过最新的短波通信技术，实现复杂环境下，数字短波通信系统，实现语音、短信等传输的综合性业务通信需求。
建设目标短波组网的整体设计本着全覆盖区域短波通信需求的原则上[2]，通过短波台基站来实现相互补充、多点重复覆盖的保障机制，实现网络覆盖、保障和通信盲区补充，完成信息接入和基本通信服务，有效克服传统短波通信存在的组织管理复杂、沟通困难、业务类型单一等缺点，将短波通信装备系统能最大限度的发挥作用。
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短波通信组网技术薛松，王凯(南京熊猫汉达科技有限公司，江苏南京210014)摘要：针对当前短波通信的无线电波通过电离层反射机理进行通信，长期以来一直是无需中继接力的中远程通信的重要手段之一，但由于速率低、信道不稳定，应用受到一定限制。
文章首先对现有短波通信的应用组网技术和难点进行简要介绍，其次对短波组网通信的关键技术做了设计和详细说。
希望此文章能给相关工作人员一些建议和思考。
关键词:短波通信组网；无线电波;新技术中图分类号:TN925 文献标识码:A文章编号：1673-1131(2018)04-0219-021短波通信组网的特点短波组网通信可以大幅度提高短波通信的使用效能。
在 军用通信领域，信息化条件下的电子对抗更是网络与网络、体 系与体系之间的对抗，短波组网技术的需求更为迫切。
从加 大协同、异构网络一体化建设的角度出发，需考虑短波通信的 网络建设，可提高短波通信的稳定性、抗干扰性和可靠性。
短波组网技术在军用通信领域一直作为战略和备份通信手段 持续发挥作用，一些国家在民用应急通信行业已建立了能和 地面骨干光纤网、卫星通信网相连接的短波专用通信网。
现 有各类短波组网通信主要有五类:定频广播短波通信网、基于 STANAG4538标准的频率自适应通信网、跳频通信网、以短波 基站为中心的短波接入网、基于认知、软件无线电、云计算分 集接收技术的综合化短波异构网等。
2短波通信组网的难点由于在短波波段2-30MHZ范围内，由于电离层反射特点, 两个用户之间存在最高可用频率的限制,可通频率需要预测、评估和选择，信道又处于快速衰落中，导致组网设计难度大。
与高速通信网络先比相比，短波网络的带宽极窄、信道衰 落多变，存在瑞利衰落、多径效应、频谱拥挤和相互干扰的困 难，网络速度、效率低下、接入和同步时间长等难点。
短波带 宽有限，多用户使用时信道竞争、碰撞、阻塞导致网络组网能 力、和通信容量低。
缺乏链路资源去进行网络安全保护的设 计，网络的安全性不高。
短波组网通信需要复杂的频率预测 和频率管理系统，以提高可通率和有效使用频率资源、并减少 网间用户相互干扰。
3短波组网设计近年来，短波通信领域里的研究非常活跃,短波通信在军 事通信、应急通信领域依然在广泛使用。
短波通信的网络化 可以提高通信能力、提高可通率和抗干扰性能，短波网可以作 为军事通信网、应急通信网的战略性备份手段。
3.1短波组网通信网络架构和控制方式短波网络按照网络控制多采用分布控制方式，不设置专 门中心节点，提高抗毁性。
短波网络的架构设计是短波组网 的设计基础，决定网络的抗毁性、可通率、通信容量、时延等网 络效能。
实践中短波网的网络架构是多种架构混合而成的混 合架构形式。
自适应组网通信标准中，根据短波的特点提出了短波组 网采用分层分布式的网络拓扑结构，在网络中定义若干群首 节点，由网络控制器按照设定的网络层的有关协议进行组网 通信。
实际设计中也有采用动态拓扑架构、采用无中心节点的自组网方式，以提高网络的灵活性和抗毁性。
3.2短波组网通信按实现方式的分类根据同类标准和协议建立的短波通信网，根据网络控制 技术，各种短波通信网可以相互融合并根据使用要求主动或 自动转换，短波通信网的组网方式包括以下几种：(1) 短波定频通信网根据长期预测所得的不同地域、季节、昼夜最佳可通通信 频率预测表，建立通信频率数据库，根据数据库数据、以网络 用户位置、通信时间确定定频广播通信网，只在固定频率上进 行组网通信的简单通信网，网络设计简单、开销低。
(2) 频率自适应通信网根据短波频率自适应通信标准，由于短波通信的无线通 信通信频率受电离层影响，需进行使用前的评估和选择，通信 中进行预先信道探测和评价并选择通信频率排序方案，确保 网间终端对终端、终端对网际通信频率可用。
频率自适应通信网已经形成了成熟通信链路标准协议, 可以通过网内自适应终端，在预先已经设置频率组中，进行线 路质量分析，选择最佳通信频率设置网络呼叫地址、用户呼叫 地址从而建立频率自适应组网通信。
网络呼叫方工作时在事先编程的已存储信道上发送探测 信号，接收方根据接收的信息质量，对信道进行综合质量评估，选择信号质量好的信道排序存入存储器中。
通信时，分为主 叫台和接收台，主叫台进行呼叫，接收台自动在网络扫描状态 守候，探测到主教台的地址呼号后应答进入自适应网络开始 通信。
(3) 短波跳频通信网短波跳频通信的主要目的是防止敌方侦查和干扰，通信 信号的频率在规定带宽内以一定跳速按加密图案随机跳变, 使敌方无法预测并释放或跟上干扰信号。
跳频通信网建立时,预先设置网络号、预制跳频频率、跳频带宽和跳速、由网络发 起方启动完成组网建链和拆链，网络设置后入网功能,以实现 新合法用户任何时间均可实时进入网内通信。
低速短波网跳频速率大多在5跳到100跳/秒之间，跳速 到2650跳-5000 秒的是高速短波跳频网，单一信道停留时 间短，5000跳/秒的跳速，每个信道驻留时间小于200啤，可以 极大提高抗干扰能力，克服电离层变化导致的短波信道衰落 问题，提高短波数传速率。
跳频电台的组网根据跳频图案分 为正交组网和非正交组网两种。
跳频网的同步方式大多采取 异步同步方式。
经过一体化设计，短波自适用通信网和跳频 通信网网络一经建链可以实现用户实时转换。
(4) 以短波基站为中心的短波通信网以上三种网络均为特定时间临时组建，根据约定和分发219高铁环境下无线通信的特点及覆盖策略陈海畴(广东省电信规划设计院有限公司，广东广州510630)摘要：高铁环境对无线通信信号影响是十分巨大，通过对高铁环境下无线通信的信号损耗、多普勒效应、信号快衰落等特 点进行分析，提出了高铁环境下无线通信的组网方式与优化方案，并结合高铁运行的实际环境，指出不同环境下高铁无 线通信信号的覆盖策略。
关键词：高铁;无线通信;覆盖策略中图分类号:TN92 文献标识码:A文章编号：1673-1131(2018)04-0220-02随着高铁速度的不断提升，越来越多的人开始从飞机转 身损耗为25dBm左右,要保证能够正常通信，车厢外的信号强向高铁，乘客在高铁上的无线通信业务成为各个运营商开始 度必须在-60dBm以上才能满足要求。
关注的焦点。
随着速度的提升，高铁上无线通信的质量也受 1.2多普勒效应导致通信信号频率偏移到了严重的影响，高时速所带来无线通信信号的快衰落、多普 当高铁列车在以两三百公里的时速移动时，车辆上的移勒效应等问题造成高铁上通信经常出现掉线、无线连接、数据 动终端相对移动通信的基站来说也在高速的运动中，在接收无法连接、网速慢等情况制约着高铁无线通信的发展与应f。
信号时就会发生通信频率偏移的现象，这就是由于多普勒效因此，对高铁环境下的无线通信覆盖策略与组网技术进行研应导致的结果，移动通信的接收端与发射端的频率之差就是 究，成为当前高铁移动通信的重要问题之一。
多普勒频移结果,如果列车的速度越高，多普勒频移就越明显，1高铁环境下无线通信的特点 偏离量就会越大。
通信基站和移动设备终端对于移动通信中1.1列车车体导致无线通信的信号损耗加强 频率的多普勒频移有一定的上限，超出这个承受范围，就会导目前，我国的高铁都是CRH列车，列车的密封性能好，使致列车上通^出现连接错误、信号中断的情况。
得无线通信的信号的穿透损耗增加，在对无线通信覆盖进行 1.3信号快衰落现象严重设计时，就必须要考虑列车的车体损耗，才能保证列车通信的 由于无线通信的信道是一个典型的多径衰弱的信道，而正常，而且列车在高速运动时的车体损耗还要大于静止时的 快衰落是多径衰落的一种表现形式，无线信号在从信号源发出损耗，要保证列车通信的正常，需要综合考虑所有通信设备的 后，在传输到列车上终端接收设备时，往往会受到环境的影响损耗，如手机在通信时接收的电平信号为-85dBm,而列车的车 产生麵、反射、散射现象，如果不同相位与幅度的信号相互叠的频率集自由加入和退出。
网络生存时间短。
使用结束，网络环境自动消失。
基于短波基站为中心的短波网，采用分群拓扑结构，设计 群首、网关、定义节点。
设计实现IP协议层接口、路由接口。
网络层实现路由选择、链路交换、路由询问、拓扑监视和中继 管理等。
链路层完成频率自适应分析、数据传输、呼叫和链路 保护，物理层的关键是短波调制解调技术。
(5)综合化短波广域异构通信网可通过网关将短波通信接入移动通信网络、有线通信网 络、卫星通信网络，完成异构网络建设。
将短波通信网与地面 骨干光纤通信网通过IP协议统一起来，设置异构网关,组成信 道多元、业务综合的短波广域通信网。
实现无线到有线的语音 和数据的呼叫和通信，构成大范围覆盖的广域异构短波通信网。
可综合应用认知无线电技术实现快速探测选频和电磁环 境分析、多路接收云数据处理、分集接收提高可通率等方式从 而使短波网络效能提升。
短波通信不断融入信息技术的最新成果，在已全面完成 模拟向数字的转化后，进行台站向网系、临时网系向实时网系 和智能异构网系转变是必然的选择。
短波网系建设需兼顾现 有设备的升级改造，持续提高短波通信的可靠性和有效性。
4短波组网关键技术和新技术应用同所有网络组网通信一样，短波组网通信也要从网络拓 扑结构、控制方式、网络协议进行设计，针对短波特点进行适 应性选择和裁剪。
软件设计中协议栈模块的开发基于MIL-STD-188-220B开展设计。
异构网采用软件可定义多波段、多信道电台作为无线网 关电台提高网间联通速率。
采用集中时统来实现同步网络的 快速建链，综合化(频率、速率、功率、调制方式）自适应技术、智能天线、空间功率合成、多接收机分集接收等技术均有益于 短波通信网的建设、提高短波通信网能效。
由于短波通信固有的信道带宽窄、通信容量受限，在网络 控制、网络安全方面会受到很大限制，难以作到高安全级别的 身份鉴别、链路层加密、异构网关加密等网络安全设计。
5结语短波通信网作为军事通信、应急通信的备份手段不断在 发展，作为其它骨干网络重要组成部分，从而形成多路由、自组织、自适应的一体化通信网络,完成不同用户所要求的动态 组网与协同通信。
进一步对组网协议、时统方式、时隙划分、快速探测等技 术研究，可确保组网技术在短波通信领域发挥更大的作用。
参考文献：[1]张玲，李蕙，江扈旻，赵明生.第三代短波通信同步管理协议研究实现与改进J.电子技术应用2006250-52.作者简介:薛松(1968-),男，江苏南京，大学。
高级工程师，研 究方向:无线通信;王凯(1992-)男，江苏淮安，本科，助理工程 师，研究方向：电子通讯。
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